一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置，包括肺型蒸發器、蒸汽流道、液體介質流道、熱管冷凝端紫銅盤管和蓄熱水箱；所述熱管冷凝端紫銅盤管置于蓄熱水箱中，熱管冷凝端紫銅盤管的進口與蒸汽流道的出口連接，熱管冷凝端紫銅盤管的出口與液體介質流道的進口連接，肺型蒸發器的液體介質進口端與液體介質流道的出口連接，肺型蒸發器的蒸汽出口端與蒸汽流道的進口連接；所述肺型蒸發器筋脈流道的形狀為基于仿生學的肺型。本發明介質流道采用鋁板壓合吹脹形成，具有承壓能力強，無接觸熱阻的特點，且介質流道設計枝杈狀，太陽輻射產生的熱量可以及時通過導熱帶走，板面利用率高。
【專利說明】
一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種新型熱管太陽能集熱裝置，屬太陽能熱利用領域，具體涉及一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能熱利用是國家倡導的新能源利用的重要手段之一，我國太陽能熱水器產量和存在量居世界前列。目前市場上太陽能熱水器有悶曬式、循環式、真空管式、熱管式，他們的區別在于吸熱元件的不同。悶曬式的吸熱元件與儲熱元件一體的，熱效率低，保溫差，屬于最簡單的一種;循環式的吸熱元件由純銅板芯制作，與儲水箱分開，吸熱率高，但吸熱元件同時又是一個散熱元件，保溫差，冬天不能用;真空管克服了以上缺點并采用了選擇性鍍膜，控制熱發射率，保溫性能好，能在冬天使用，但有“炸管”隱患;熱管式太陽能集熱器通過工質的蒸發與冷凝傳遞熱量，被加熱的水不從真空管內走避免了真空管或者平板式熱水器的“炸管”隱患。
[0003]熱管式太陽能集熱器是在全玻璃真空集熱管內置熱管+翅片，利用熱管的高效傳熱的特點將真空管吸收太陽能轉化的熱量傳遞到集熱器頂端集管，從而加溫熱水的原理。銅管與吸熱翅片通過乳合與脹管連接，翅片與銅管之間的接觸熱阻極大的影響了傳熱性能，使用銅管作為蒸發管也增加了成本。
[0004]目前真空管式和熱管式太陽能集熱器的蒸發端與冷凝端集成一體，限制了儲水箱得位置。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于避免熱管太陽能集熱器的翅片與銅管之間的接觸熱阻，和管板式太陽能集熱器的管間導熱熱阻大，板面利用率低的問題，而提供一種新型平板分離式熱管太陽能集熱裝置，介質流道采用鋁板壓合吹脹形成，具有承壓能力強，無接觸熱阻的特點，且介質流道設計枝杈狀，太陽輻射產生的熱量可以及時通過導熱帶走，板面利用率高。
[0006]本發明采用的技術方案為:一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置，置包括肺型蒸發器、蒸汽流道、液體介質流道、熱管冷凝端紫銅盤管和蓄熱水箱；
[0007]所述熱管冷凝端紫銅盤管置于蓄熱水箱中，熱管冷凝端紫銅盤管的進口與蒸汽流道的出口連接，熱管冷凝端紫銅盤管的出口與液體介質流道的進口連接，肺型蒸發器的液體介質進口端與液體介質流道的出口連接，肺型蒸發器的蒸汽出口端與蒸汽流道的進口連接；
[0008]所述肺型蒸發器包括外部邊框、玻璃罩、上金屬板、下金屬板、背部保溫板、選擇性吸熱鍍層和肺型蒸發器筋脈流道;所述上金屬板與下金屬板高溫壓合，上金屬板表面鍍有一層選擇性吸熱鍍層，所述肺型蒸發器筋脈流道介于上金屬板和下金屬板之間吹脹形成，肺型蒸發器筋脈流道的形狀為基于仿生學的肺型，下金屬板背部設有背部保溫板，所述玻璃罩置于上金屬板正上方，玻璃罩四邊與外部邊框密封連接。
[0009]作為優選，所述蒸汽流道與液體介質流道加外保溫層。
[0010]作為優選，所述肺型蒸發器液體介質進口端與液體介質流道的出口連接方式為焊接或鉚接，肺型蒸發器的蒸汽出口端與蒸汽流道的進口連接連接方式為焊接或鉚接。
[0011]作為優選，所述熱管冷凝端紫銅盤管的出口與液體介質流道的進口通過漸縮管連接。
[0012]本發明專利的工作原理是:肺型蒸發器、蒸汽流道、熱管冷凝端紫銅盤管、液體介質流道構成吸熱與釋熱的循環。上金屬板上的選擇性吸收鍍膜有效吸收太陽輻射，將熱量傳遞給肺型流道中的介質，介質吸熱氣化從肺型蒸發器的邊緣匯集通過蒸汽流道流入冷凝端紫銅盤管內放熱加熱水箱中的水，介質放熱冷凝后從液體介質流道流入肺型蒸發器主筋脈入口，冷凝端液體工質再次受熱形成不斷加熱水箱生活水的循環。
[0013]本發明的有益效果:
[0014]1.本發明采用基于仿生學的肺型蒸發器，與平板式熱管太陽能集熱器相比，基于仿生學的肺型蒸發器的比表面積大換熱效率高，板面利用率高。
[0015]2.與傳統的熱管式太陽能集熱器相比，直接壓合吹脹形成的介質流道不存在接觸熱阻，傳熱性能明顯提升。
[0016]3、本發明采用分離式熱管的形式與一體式的太陽能集熱器相比，蓄熱水箱布置更靈活，避免對建筑外觀的破壞，水箱可以放室內減少蓄熱水箱熱損失適用范圍廣。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明平板分離式熱管太陽能集熱裝置的系統圖；其中有:肺型蒸發器1、蒸汽流道2、外部邊框3、液體介質流道4、熱管冷凝端紫銅盤管9、蓄熱水箱10;
[0018]圖2是本發明平板分離式震蕩熱管太陽能集熱裝置的A-A截面圖；其中有:玻璃罩
5、上金屬板6、下金屬板7、背部保溫板8、選擇性吸熱鍍層11、肺型蒸發器筋脈流道12。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0020]參見圖1和圖2，一種新型平板分離式熱管太陽能集熱裝置，該太陽能熱水器包括肺型蒸發器1、蒸汽流道2、外部邊框3、液體介質流道4、玻璃罩5、上金屬板6、下金屬板7、背部保溫板8、熱管冷凝端紫銅盤管9、蓄熱水箱10、選擇性吸熱鍍層11，肺型蒸發器筋脈流道12;其中:
[0021]熱管冷凝端紫銅盤管9置于儲熱水箱10中，熱管冷凝端紫銅盤管9的進口與蒸汽流道2的出口連接，熱管冷凝端紫銅盤管9的出口與液體介質流道4的進口用漸縮管連接，肺型蒸發器I的液體進口端與液體介質流道4的出口連接，肺型蒸發器I的蒸汽出口端與蒸汽流道2的進口連接。
[0022]上金屬板6與下金屬板7高溫壓合，上金屬板6表面鍍有一層選擇性吸熱鍍層11，所述肺型蒸發器筋脈流道12介于上金屬板6和下金屬板7之間吹脹形成，下金屬板7背部有保溫板8構成集熱板，玻璃罩5置于上金屬板6正上方，四邊與外部邊框3連接。
[0023]肺型蒸發器筋脈流道12的形狀根據仿生學的肺型進行設計且蒸汽流道2與液體介質流道4加外保溫層。
[0024]肺型蒸發器I液體介質進口與液體介質流道4的出口連接，和肺型蒸發器I的蒸汽出口端與蒸汽流道2的進口連接可以采用焊接或鉚接等方式。
[0025]集熱板是由通過在下金屬板7上涂上肺型脈絡，然后上金屬板6和下金屬板7通過加壓熱乳與冷乳依靠分子間作用力結合在一起，在通過高壓氮氣將肺型流道吹出，形成肺型蒸發器I，在金屬板表面涂上選擇性吸熱鍍層11，進一步提高對太陽輻射的吸收率。
[0026]此太陽能集熱裝置是分離式的，即肺型蒸發器I與蓄熱水箱10分離，蓄熱水箱10可以放在肺型蒸發器I的上方，可以放在室內靈活布置，循環是通過重力，蒸汽浮升力共同驅動的。
[0027]應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
【主權項】
1.一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置，其特征在于，包括肺型蒸發器、蒸汽流道、液體介質流道、熱管冷凝端紫銅盤管和蓄熱水箱； 所述熱管冷凝端紫銅盤管置于蓄熱水箱中，熱管冷凝端紫銅盤管的進口與蒸汽流道的出口連接，熱管冷凝端紫銅盤管的出口與液體介質流道的進口連接，肺型蒸發器的液體介質進口端與液體介質流道的出口連接，肺型蒸發器的蒸汽出口端與蒸汽流道的進口連接； 所述肺型蒸發器包括外部邊框、玻璃罩、上金屬板、下金屬板、背部保溫板、選擇性吸熱鍍層和肺型蒸發器筋脈流道;所述上金屬板與下金屬板高溫壓合，上金屬板表面鍍有一層選擇性吸熱鍍層，所述肺型蒸發器筋脈流道介于上金屬板和下金屬板之間吹脹形成，肺型蒸發器筋脈流道的形狀為基于仿生學的肺型，下金屬板背部設有背部保溫板，所述玻璃罩置于上金屬板正上方，玻璃罩四邊與外部邊框密封連接。2.根據權利要求1所述的一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置，其特征在于，所述蒸汽流道與液體介質流道加外保溫層。3.根據權利要求1所述的一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置，其特征在于，所述肺型蒸發器液體介質進口端與液體介質流道的出口連接方式為焊接或鉚接，肺型蒸發器的蒸汽出口端與蒸汽流道的進口連接連接方式為焊接或鉚接。4.根據權利要求1所述的一種平板分離式熱管太陽能集熱裝置，其特征在于，所述熱管冷凝端紫銅盤管的出口與液體介質流道的進口通過漸縮管連接。
【文檔編號】F24J2/34GK105823247SQ201610244715
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月19日
【發明人】李瑋豪, 查小波, 陳新, 張小松
【申請人】東南大學